【E問E答】運算放大器需要多大的帶寬才能滿足要求?
本文主要說明運算放大器需要多大的帶寬才能滿足要求?感興趣的朋友可以看看。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/285058.htm互阻抗放大器是一款通用運算放大器,其輸出電壓取決于輸入電流和反饋電阻器:
我經(jīng)常見到圖 1 所示的這款用來放大光電二極管輸出電流的電路。幾乎所有互阻抗放大器電路都需要一個與反饋電阻器并聯(lián)的反饋電容器 (CF),用以補(bǔ)償放大器反相節(jié)點的寄生電容,進(jìn)而保持穩(wěn)定性。
圖1:反饋電容器CF可補(bǔ)償光電二極管接點電容及運算放大器輸入電容
有大量文章都介紹了在使用某種運算放大器時應(yīng)如何選擇反饋電容器,但我認(rèn)為這根本就是錯誤的方法。不管我們半導(dǎo)體制造商相信什么,工程師都不會先選擇運算放大器,然后再通過它構(gòu)建電路!大部分工程師都是先羅列一系列性能要求,再尋找能滿足這些要求的部件。
鑒于這種考慮,最好先確定電路中允許的最大反饋電容器,然后選擇一個具有足夠增益帶寬積 (GBW) 的運算放大器,以便能與該反饋電容器穩(wěn)定工作。
下面是為互阻抗放大器確定所需運算放大器帶寬的簡易方法的步驟。
步驟1:確定允許的最大反饋電容。
反饋電容器連同反饋電阻器構(gòu)成放大器頻率響應(yīng)中的一個極點:
高于這個極點頻率時,電路的放大性就會降低。最大反饋電容器值可由反饋電阻器和所需的帶寬確定:
我們可通過讓反饋電容器等于或小于公式 3 計算得到的值,來確保電路滿足帶寬要求。
步驟2:確定放大器反相輸入端電容。
在圖 2 中,重畫了圖 1 的電路,以顯示光電二極管的接點電容 (CJ) 以及放大器的差分 (CD) 及共模(CCM1、CCM2)輸入電容。這些值通常在運算放大器和光電二極管的產(chǎn)品說明書中提供。
圖2:顯示反相節(jié)點電容的互阻抗放大器電路
從本圖中可以很明顯看到 CJ、CD和 CCM2是并聯(lián)的,因此反相輸入端電容是:
由于非反相端接地,因此 CCM1不會增加輸入電容。這時候 CD和 CCM2可能還不知道,因為我們還沒有選擇特定的運算放大器。我經(jīng)常將 10pF 作為其相加過后的合理估計值。隨后可用確切值來替代,以確定特定運算放大器是否合適。
既然我們已經(jīng)確定了 CF和 CIN的值,那現(xiàn)在就能計算出所需的運算放大器帶寬。
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